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Large Eddy Simulation of Shelf Sea Thermocline Mixing Processes

陆架海温跃层混合过程的大涡模拟

基本信息

批准号：
NE/I002103/1
负责人：
Jeff Polton
金额：
$ 8.9万
依托单位：
NATIONAL OCEANOGRAPHY CENTRE
依托单位国家：
英国
项目类别：
Research Grant
财政年份：
2010
资助国家：
英国
起止时间：
2010 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://gtr.ukri.org/projects?ref=NE%2FI002103%2F1
关键词：
Large Eddy Simulation Shelf Sea

项目摘要

The continental shelf seas provide a transistion zone between estuaries and the ocean across which carbon, nutrients, sediments and contaminants are exchanged. Whilst the currents and mixing on the continental shelf are dominated by the tide interacting with the sea bed, significant levels of biological primary production occurs in regions that stratify during the summer months. The exchange of nutrients and carbon across these critical interfaces of stratified fluid is poorly understood and is also underrepresented in numerical models. The current proposal aims to exploit state-of-the-art computer modelling and analysis tools in the investigation and quantification of the physical mechanisms and processes responsible for the fluxes across this critical interface. In particular the focus will be on understanding the interaction between mixed layer turbulence and wind-driven inertial oscillations in the tidally-strong shelf sea environment. The hypothesis is that these interactions at the thermocline will exceed a critical shear threshold leading to catastrophic loss of stability and episodic mixing. Parameterisations for this mixing will be developed. The potential impact on the shelf sea ecosystem will then be investigated by looking at the nutrient flux into the seasonal thermocline.

大陆架海在河口和海洋之间提供了一个过渡带，碳、营养物质、沉积物和污染物可以通过这个过渡带进行交换。虽然大陆架上的水流和混合是由与海床相互作用的潮汐主导的，但在夏季几个月分层的区域发生了大量的生物初级生产。在分层流体的这些关键界面上的营养物质和碳的交换很少被理解，在数值模型中也没有得到很好的描述。目前的提议旨在利用最先进的计算机模拟和分析工具，调查和量化造成这一关键界面的通量的物理机制和过程。特别是，重点将是了解在潮汐强烈的陆架海环境中混合层湍流和风驱动的惯性振荡之间的相互作用。假设在温跃层的这些相互作用将超过一个临界切变阈值，导致灾难性的稳定性损失和幕式混合。将开发这种混合的参数设置。然后将通过观察进入季节性温跃层的营养物质通量来调查对大陆架海洋生态系统的潜在影响。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Reply to "Comments on 'Langmuir Turbulence and Surface Heating in the Ocean Surface Boundary Layer'"

回复“关于‘朗缪尔湍流和海洋表面边界层表面加热’的评论”

DOI：
10.1175/jpo-d-17-0176.1
发表时间：
2018
期刊：
Journal of Physical Oceanography
影响因子：
3.5
作者：
Pearson B
通讯作者：
Pearson B

Can Drake Passage Observations Match Ekman's Classic Theory?

德雷克海峡的观测结果可以符合艾克曼的经典理论吗？

DOI：
10.1175/jpo-d-13-034.1
发表时间：
2013
期刊：
Journal of Physical Oceanography
影响因子：
3.5
作者：
Polton J
通讯作者：
Polton J

Variable behavior in pycnocline mixing over shelf seas

DOI：
10.1029/2012gl054638
发表时间：
2013-01
期刊：
Geophysical Research Letters
影响因子：
5.2
作者：
M. Palmer;J. Polton;M. Inall;T. Rippeth;J. A. M. Green;J. Sharples;J. Simpson
通讯作者：
M. Palmer;J. Polton;M. Inall;T. Rippeth;J. A. M. Green;J. Sharples;J. Simpson

The vertical structure of time-mean estuarine circulation in a shallow, rotating, semi-enclosed coastal bay: A Liverpool Bay case study with application for monitoring

浅层、旋转、半封闭沿海海湾的时间平均河口环流的垂直结构：利物浦湾案例研究及其监测应用